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文檔簡介

1、2009年8月一級結(jié)構(gòu)師考前輔導(dǎo) 內(nèi)力計算荷載及地震作用(部分提綱)、方式方法 一、系統(tǒng)學(xué)習(xí)規(guī)范規(guī)程 對于內(nèi)力計算荷載及地震作用來說,主要是荷載規(guī)范GB50009-2001 、抗震規(guī)范GB50011-2001。 應(yīng)該通讀規(guī)范規(guī)程。有些講題方式的參考書較好,帶著題目去學(xué)習(xí)條文,能幫助加深理解,抓住知識點。有些題目可以檢測自己的掌握程度。 絕對不要只讀參考書。 二、盡可能多掌握(條文之外的)相關(guān)設(shè)計知識 對于內(nèi)力計算荷載及地震作用來說,主要是對力學(xué)內(nèi)容的掌握。限于能夠快捷進(jìn)行的力學(xué)計算和判斷。 、力學(xué)方向的內(nèi)容一、力學(xué)計算簡圖 有的題目,應(yīng)該首先弄清楚力學(xué)計算簡圖,也就是力學(xué)模型,弄清受力情況是正

2、確計算的前提。 如徐建模擬試題一22,左圖中每個豎向力4.8kN,求A處水平力。應(yīng)該先清楚,計算簡圖如下右圖,然后再算。 徐建模擬試題指徐建主編一、二級注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試應(yīng)試題解(第三版)中的模擬試題,下同。B=8m H=7m 再如下左圖,若求A處水平力,應(yīng)該先清楚,計算簡圖中要忽略受壓斜桿,如下右圖。 二、影響線移動荷載下的最大力 關(guān)于吊車荷載,可能用到影響線的知識。 1、如何繪制影響線(機動法) 機動法繪制某力(譬如支座反力 )影響線的步驟可歸納為:將 對應(yīng)的約束換為 ;發(fā)生單位位移;位移圖整理為影響線。 即:再如:單位位移單位位移影響線影響線簡支梁串聯(lián)簡支梁 2、移動集中荷載組產(chǎn)生的

3、最大力 移動集中荷載組使某力(譬如支座反力 )達(dá)到最大值時,是荷載組中的某一個位于 影響線的頂點位置。經(jīng)比較可知,右上圖3個可能位置中,最上1個是對應(yīng)中支座反力的最不利荷載位置。如徐建模擬試題三310kN15kN20kN3m中間支座反力最大值的可能位置2m梁跨度9m跨度9mkNA 3、移動集中荷載組使簡支梁產(chǎn)生的絕對最大彎矩 移動集中荷載組作用下,簡支梁每個截面的彎矩都有一個最大值,各個截面的彎矩最大值中的最大者,叫絕對最大彎矩。 有一個規(guī)律,絕對最大彎矩就是荷載組中某個集中荷載與荷載組的合力對稱位于簡支梁跨中點時,這個集中荷載所在截面的彎矩。如徐建模擬試題七19kNm80kN80kN160k

4、N80kN80kN160kN或 三、軸心受壓桿件的穩(wěn)定性 臨界荷載 壓桿穩(wěn)定問題在鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范、高層規(guī)程等法規(guī)中都有涉及,但力學(xué)中對壓桿穩(wěn)定的討論為基礎(chǔ)概念。軸心壓桿的臨界荷載為:為彈性模量,桿截面慣性矩,桿長l,長度系數(shù)。桿端約束說明 兩端簡支 一端固定一端自由 一端固定一端鉸支 一端固定一端滑動 簡圖 1.02.00.70.5 長度系數(shù)表明桿件所受外界約束情況,常見的為上表所給出的4個值。桿件所受約束越多,就越小,臨界荷載就越大。 如徐建模擬試題二8、四28四、梁或框架、排架手算內(nèi)力的幾種方法 下面要講述的力矩分配法、分層法、反彎點法、D值法、剪力分配法,是人們普遍認(rèn)可的。

5、徐建題1-3那樣出題人自己認(rèn)可的簡化,不易適從。徐建題 1-3的做法是認(rèn)為跨中弦桿的彎矩為零,實際上,當(dāng)豎桿弦桿EI相等時彎矩32.7kNm,豎桿EI為弦桿EI之半時彎矩63kNm,恒大于0。上為荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載設(shè)計值,支反力設(shè)計值恒載活載30kN60kN30303030306060606060120120120120120120kN360360360120120120120120120360實際上有彎矩經(jīng)比較,荷載設(shè)計值1.230+1.460=120kN求跨中弦桿內(nèi)力簡化后(一)桿件的線剛度、轉(zhuǎn)動剛度、側(cè)移剛度 桿件剛度是力矩分配法、分層法、反彎點法、D值法的基礎(chǔ)概念。 1)線剛度 2)轉(zhuǎn)動剛

6、度 3)側(cè)移剛度 4)樓房的層間側(cè)移剛度 (左圖) 層間相對側(cè)移為1時的樓層剪力 為層間側(cè)移剛度轉(zhuǎn)動剛度4i 轉(zhuǎn)動剛度3i 轉(zhuǎn)動剛度i 側(cè)移剛度 側(cè)移剛度 (二)力矩分配法 力矩分配法是分層法的基礎(chǔ)。分配傳遞計算 彎矩圖(單位kNm)力矩分配法只能計算沒有結(jié)點線位移的梁和剛架各桿EI相等 (三)分層法 分層法用于豎向荷載下框架內(nèi)力計算。 分層法認(rèn)為,在豎向荷載作用下框架的側(cè)移可忽略不計。分層法的計算要點是: 框架分層,各層柱高及梁跨度均與原結(jié)構(gòu)相同,柱的遠(yuǎn)端為固定端。各層梁上豎向荷載與原結(jié)構(gòu)相同。 對各個單獨層使用力矩分配法。計算梁柱線剛度及力矩分配系數(shù)時,除底層外其它各層柱的線剛度乘以折減系

7、數(shù)0.9。確定傳遞系數(shù)時,底層柱和各層梁的傳遞系數(shù)取1/2,其它各層柱對遠(yuǎn)端的傳遞系數(shù)用1/3。 組合。除底層柱外,其他每一柱屬于上下兩層,所以柱的彎矩為上下兩單獨層計算彎矩相加。各個單獨層計算所得的梁彎矩即為梁的最后彎矩。組合所得結(jié)果,在剛結(jié)點上,諸彎矩可能不平衡,如果很不平衡,可對結(jié)點不平衡彎矩再進(jìn)行一次分配,但不傳遞。徐建模擬試題五5、九11(四)反彎點法 反彎點法實際上是極少使用的,講述反彎點法是為了過渡到D值法。 反彎點法是用于節(jié)點水平荷載時框架內(nèi)力計算的。 各桿的彎矩圖均為直線,每桿均有一個零彎矩點,稱為反彎點;反彎點處有剪力,如圖中所示的。若能定出柱的剪力及其反彎點高度,那么各柱

8、端彎矩就可算出,進(jìn)而可算出梁端彎矩。 柱的剪力是樓層剪力分到各柱的,分配比例與柱側(cè)移剛度系數(shù)有關(guān)。柱側(cè)移剛度系數(shù)比較復(fù)雜,在反彎點法中近似取 。 反彎點的高度這樣近似確定:除底層外的其他各層柱,則反彎點在柱子中央, ;對于底層柱,反彎點的高度取 。 確定彎矩時,中結(jié)點兩側(cè)的梁端,按兩梁的線剛度比例來分擔(dān)上下柱端彎矩之和。 分析表明,只有當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大得多時(一般認(rèn)為要大于3),采用反彎點法計算其內(nèi)力誤差才能接受。 (五) D值法 D值法是反彎點法的改進(jìn),改進(jìn)了兩步;一是計及梁線剛度對柱側(cè)移剛度系數(shù)的影響,柱側(cè)移剛度系數(shù)表為 .其中a 按下頁的表格確定。 另一改進(jìn)步驟是確定反彎點的高

9、度時計及了四個因素的影響, ,其中高度比 高度比 y 的具體確定是查用一套表格,不必細(xì)究。 徐建模擬試題一7-10反彎點yh h . 一般層的柱 底層固支柱 底層鉸支柱 位置 邊柱的k 中柱的k a (六)排架時的剪力分配 1、下圖等高排架,總水平力按各柱側(cè)移剛度之比例分配給各柱頂。 2、下左圖排架與上面排架計算步驟相似,只是柱的側(cè)移剛度計算復(fù)雜些。 3、上中和上右圖排架,都屬于等高排架。只要各柱頂水平位移相同,都是等高排架。80kN 側(cè)移剛度5kN/m 側(cè)移剛度15kN/m 側(cè)移剛度20kN/m 10kN 40kN 30kN 4、不等高排架使用剪力分配要麻煩很多 下圖為一個不等高排架。、荷載

10、規(guī)范給出的荷載效應(yīng)組合 這里所說的荷載效應(yīng)組合(也常叫做內(nèi)力組合或叫做荷載組合),是因恒、活、風(fēng)等不同種類荷載相遇導(dǎo)致的效應(yīng)疊加,需取用分項系數(shù)。其他某些組合,譬如考慮影響線上的移動荷載最不利布置而使用的各種組合,是另一碼事。 對于荷載效應(yīng)組合,主要由荷載規(guī)范和抗震規(guī)范來規(guī)定,荷載規(guī)范指出恒、活、風(fēng)等荷載相遇的組合,抗震規(guī)范指出地震作用與其他荷載相遇的組合。其他規(guī)范規(guī)程基本上是執(zhí)行這兩規(guī)范的條文,雖然有零星各自的規(guī)定?;詈奢d集度4kN/m 左跨滿布活載與右跨滿布活載兩種工況的組合,就是對應(yīng)中跨各截面負(fù)彎矩最大的最不利布置荷載布置。 組合時須弄清楚:哪些荷載(或地震作用)的效應(yīng)來組合,情況有時較

11、繁雜且規(guī)范不太指導(dǎo);參與組合的效應(yīng)各用什么分項系數(shù)及組合值系數(shù),規(guī)范規(guī)程很明確。 徐建模擬試題六65:高層框架的AB梁。 AB永久荷載下活荷載下向右風(fēng)載下向左風(fēng)載下向右地震下向左地震下重力荷載代表值下AB梁在各作用下的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值110 荷載或作用效應(yīng)組合時的算式及分項系數(shù),地震作用之外的恒、活、風(fēng)等的效應(yīng)組合時,主要的,是基本組合和標(biāo)準(zhǔn)組合 1)一般結(jié)構(gòu)的基本組合,按荷載規(guī)范3.2.3條 例如在1.2恒+1.4主活+ 組合值系數(shù) 1.4其他活和1.35恒+ 組合值系數(shù) 1.4活中選大者 沙志國主編一級注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試模擬試題與解答點評題1-23、2-8。 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)有利時,分項系數(shù)

12、為1.0 。 如徐建模擬試題六65中風(fēng)載彎矩為100時的恒、風(fēng)組合。 2)一般框架、排架結(jié)構(gòu)簡化的基本組合,按荷載規(guī)范3.2.4條 例如在1.2恒+1.4主活 、 1.2恒+ 0.9 1.4各個活和1.35恒+ 組合值系數(shù) 1.4活中選大者 這種簡化的基本組合,在某個可變荷載效應(yīng)明顯地大時,特別省事。 對于抗傾覆(如砌體墻中的懸挑梁)、滑移(如擋土墻) 、漂?。ㄓ械叵滤畷r的空腔基礎(chǔ))情況下基本組合中的分項系數(shù),砌體規(guī)范和地基規(guī)范中有規(guī)定。 3)標(biāo)準(zhǔn)組合,按荷載規(guī)范3.2.8條 用于計算變形、裂縫等,地基的承載力驗算也用標(biāo)準(zhǔn)組合。標(biāo)準(zhǔn)組合的關(guān)鍵特點是分項系數(shù)全為1.0。 徐建模擬試題九9、六10

13、-11、四4-5 頻遇組合、 準(zhǔn)永久組合,按荷載規(guī)范3.2.9條、 3.2.10條。、地震作用(0) 地震作用計算是抗震設(shè)計工作內(nèi)容 的一部分 1. 按照抗震規(guī)范GB50011-2001第2. 1. 9、 2. 1. 10條,抗震設(shè)計的工作內(nèi)容分為兩方面。 抗震構(gòu)造措施 抗震措施 抗震設(shè)計的工作內(nèi)容 其他抗震措施 地震作用計算與抗力計算 對于混凝土結(jié)構(gòu)房屋,砌體房屋,鋼結(jié)構(gòu)房屋等任一種房屋的抗震設(shè)計工作內(nèi)容,抗震規(guī)范都是按四個小節(jié)來表述的:基本要求、 一般規(guī)定、 計算、 構(gòu)造措施。 2. 分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223-2008將建筑物分為四個抗震設(shè)防類別: 特殊設(shè)防類,簡稱甲類;重點設(shè)防類,簡稱乙類

14、; 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,簡稱丙類;適度設(shè)防類,簡稱丁類。 對于各類建筑物的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),基本上,丙類為一般標(biāo)準(zhǔn),乙類高,甲類更高,丁類低。 設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)之差別,在地震作用計算上也相應(yīng)不同。 3. 按照方向,地震作用分為水平地震作用和豎向地震作用。 4. 地震作用計算不僅與設(shè)防烈度,也與設(shè)計基本地震加速度密切有關(guān)。 6度, 0.05g ; 7度, 0.1g 、 0.15g ; 8度, 0.2g、 0.3g ; 9度, 0.4g。 (一) 、水平地震作用 * 非抗震設(shè)防時自然不必考慮。6-9度抗震設(shè)防時,也不是都要計算水平地震作用;怎樣的情況下必須計算水平地震作用,怎樣的情況下不必計算,應(yīng)該了解。 據(jù)抗震規(guī)范

15、5.1.6條,生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋 6-9 度時都不必計算水平地震作用;據(jù)高層規(guī)程3.3.1條,高層建筑6-9 度時都必須計算水平地震作用( 此條款與抗震規(guī)范的5.1.6條有點沖突,抗震規(guī)范對6 度時位于類場地的較高的高層建筑才要求計算水平地震作用) ;其他建筑結(jié)構(gòu),7-9 度時必須計算水平地震作用。 如徐建模擬試題二58或七58 *共有3種水平地震作用的計算方法,使用場合有明確規(guī)定,見抗震規(guī)范5.1.2條,高層規(guī)程3.3.4條;總起來說, 底部剪力法用于簡單情況,振型分解反應(yīng)譜法用于一般情況,某些情況下要用時程分析法做補充計算。 如徐建模擬試題四60 1、單層房屋(單質(zhì)點體系)水平地震作用暨

16、反應(yīng)譜關(guān)系 要確定重力荷載代表值G,見抗震規(guī)范5.1.3條或高層規(guī)程3.3.6條。 水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值表達(dá)為地震影響系數(shù) 由6方面因素來確定,或者說是多元函數(shù)G 這6方面因素是:結(jié)構(gòu)的自振周期 T 、結(jié)構(gòu)阻尼比 、 場地類別、設(shè)計地震分組、設(shè)計基本地震加速度或設(shè)防烈度、按小震計算還是按大震計算。地震影響系數(shù) 與這6因素的關(guān)系主要表達(dá)于下面曲線。 由場地類別和設(shè)計地震分組按抗震規(guī)范5.1.4條得T g ; 由設(shè)計基本地震加速度(或設(shè)防烈度)和大小震按抗震規(guī)范5.1.4條得地震影響系數(shù)最大值a max; 由阻尼比 得例、某單層房屋,已處理為動力學(xué)模型,重力荷載代表值G=4800kN,已求得自振周

17、期T=0.92s,9度設(shè)防,結(jié)構(gòu)處在I類場地上,設(shè)計地震分組為第三組,阻尼比0.05,試計算多遇地震下的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。 解. T g =0.35s ,a max=0.32, kN G 以上 是推出反應(yīng)譜思想,強調(diào)地震作用與多項因素有關(guān)。以上 其實也是單質(zhì)點體系的底部剪力法。 為了加強記憶,這里從地震傳播入手,說一下場地類別和設(shè)計地震分組這2個因素對a的影響。 地震由震源以波的形式傳過來,距離對周期有影響。在傳播路程上,高頻成分衰減得快。 更細(xì)來看,地震由震源通過基巖傳到建筑物下方的基巖頂面,再穿過土層到達(dá)建筑物。土層對周期也有影響。 徐建模擬試題六58 土(覆蓋層)基巖或足夠硬的巖土建筑

18、物場地土軟硬和覆蓋層厚薄對房屋的影響很大2、底部剪力法 思路:找一個等效的單自由度體系,求出各質(zhì)點地震作用的總和, 而后分開給各質(zhì)點。其總和正是底部剪力。G4G3G2G1H4H2*F4F3F2F1FEkGeq 1)水平地震作用總和(見抗震規(guī)范5.2.1條) 2) 一般情況下的分配 3) 較柔結(jié)構(gòu)時的分配 4) 有屋頂間時,要考慮鞭稍效應(yīng) ??拐鹨?guī)范對此處理得較粗略,見5.2.1條;高層規(guī)程處理得較精細(xì),見B.0.3條。若有屋頂間,并且 , 應(yīng)施加在主體結(jié)構(gòu)的頂部,不是施加在屋頂間的頂部。高鋼規(guī)程又不同。 5) 多層砌體房屋、底部框架磚房、多層內(nèi)框架磚房,作為上述一般情況的特例,a1 = a m

19、ax。(大致倒三角形分布)(先在樓頂放置一個集中力)例、 二層框架房屋,重力荷載代表值分別為 kN, kN,已經(jīng)求得基本周期 T1 = 0.425s, 8度設(shè)防,設(shè)計基本地震加速度0.2g,I類場地,設(shè)計地震分組為第二組,結(jié)構(gòu)阻尼比0 .05,用底部剪力法計算多遇地震時的水平地震作用。 G2G110m5mF1 解: 由場地類別和設(shè)計地震分組查表得Tg = 0.3s; 由設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度得a max = 0.16; 由阻尼比得 = 0.9 , = 1.0 ; 并可算得 = 0.117; kN; kN; , kN; F1 = 87.9 0.8965490(549010394) = 30

20、 . 2kN; F2 = 87.9 0.89610394(549010394) = 48.56kN, 48.56+9.14=57.7kN。 例 四層(屋頂間為第五層)內(nèi)框架磚房,8度抗震設(shè)防,設(shè)計基本地震加速度0.30g; 已得G1=5200kN, G2= G3,G3=4950kN, G4=4820kN, G5=340kN, 用底部剪力法求出多遇地震下水平地震作用,畫出樓層剪力分布圖。解: kN; , kN;57.7k.N 30.2kN 彎矩圖形狀地震作用(正反向) 且, , kN; 、 kN, kN, kN, kN, 層高4.2m層高3m層高4.2m層高4.2m層高4.2mG1G2G3G4G

21、5F1F2F3F4F5312.9kN2185kN3150.9kN3794.8 kN4133kN kN, kN; kN。 上例是按抗震規(guī)范的,按高層規(guī)程略有不同,按高層規(guī)程不是乘3。如徐建模擬試題一69、六613、振型分解反應(yīng)譜法(無扭轉(zhuǎn),每樓層僅1個平動) , 步驟: 1)形成質(zhì)點串模型,確定各質(zhì)點的重力荷載代表值G1、G2、 Gn以及質(zhì)量,計算頻率和振型; 2)確定 j 頻率振型對應(yīng)的地震影響系數(shù) ; 3)確定 j 頻率振型對應(yīng)的振型參與系數(shù) ,按抗震規(guī)范式(5.2.2-2 ) ; 4)確定 j 頻率振型對應(yīng)的各質(zhì)點地震力 ,按抗震規(guī)范式(5.2.2-1) ; 5) 求各振型時地震作用產(chǎn)生的

22、效應(yīng)(彎矩剪力等); 6)按抗震規(guī)范式( 5.2.2- 3) ,平方和開平方,計算總效應(yīng)??蓛H取前2-3個振型,基本自振周期大于1.5s或房屋高寬比大于 5時,多取幾個振型。F14F12F11F13F24F22F21F23F34F32F31F33F44F42F41F43G4G2G1G3第1振型第2振型第3振型第4振型例 圖示4層框架結(jié)構(gòu),已知 kN, kN, kN, kN,前兩個自振頻率分別為1 = 16.395/s,2 = 40.770/s,前兩個振型為X14 = 1,X13 = 0.78191,X12 = 0.50768,X11 = 0.23792;X24 = 1,X23 = 0.3486

23、6,X22 = 0.89487,X21 = 0.60505;8度設(shè)防,設(shè)計基本地震加速度0.20g,類場地,設(shè)計地震分組為第二組,阻尼比0.05,試用振型分解反應(yīng)譜法(僅考慮前兩振型的影響)計算多遇地震下樓層的剪力,并繪出樓層剪力分布圖。 解:第1振型 周期 s, Tg = 0.4s, ; kN, kN, kN, kN;求得第1振型的樓層剪力分布。4.2m4.2m4.2m4.2mG4G3G2G181.2kN81.2kN71.747.722.0152.9200.6222.627.4kN10.828.418.927.4kN16.611.830.785.7kN153.8201224.8第1振型第2振

24、型 第2振型。周期 s, Tg = 0.4s, ;可求得 kN, kN, kN, kN;求得第2振型的樓層剪力分布。 合成總的樓層剪力。 如徐建模擬試題八65 4、振型分解反應(yīng)譜法(考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)) 結(jié)構(gòu)不對稱,或者剛度中心與質(zhì)量中心不重合十,扭轉(zhuǎn)明顯,每樓層有兩個水平位移1個角位移,相互耦聯(lián)。 步驟與結(jié)構(gòu)對稱的振型分解反應(yīng)譜法一樣,公式不同。 抗震規(guī)范5.2.3條第2款,或高層規(guī)程3.3.11條。 5、時程分析法 上面講述的反應(yīng)譜方法,實質(zhì)上都是計算結(jié)構(gòu)在整個地震過程中的最大反應(yīng),或者說反應(yīng)的最大值,是某個時刻的反應(yīng)。時程分析法則是計算結(jié)構(gòu)在整個地震過程中各時刻的反應(yīng),也就是全時程的反應(yīng);結(jié)構(gòu)

25、的反應(yīng)也是一個過程。 時程分析法用體系的動力學(xué)微分方程進(jìn)行計算,以單自由度體系為例,對于一個地震過程 ,用微分方程計算結(jié)構(gòu)的全時程的反應(yīng) 。 抗震規(guī)范5.1.2條,或高層規(guī)程3.3.5條。 時程分析法的具體計算不必掌握。 徐建模擬試題五59 6、樓層地震剪力的低限 由于地震效應(yīng)計算方法的近似特點(根本就沒有地震效應(yīng)的精確計算方法),當(dāng)按振型分解反應(yīng)譜法,或者按底部剪力法,或者按時程分析法求得的樓層地震剪力值較小時,令人不放心,因此設(shè)置了低限。 見抗震規(guī)范5.2.5條,或高層規(guī)程3.3.13條。 7 、獨立煙囪水平地震下的計算有一種簡化法,見煙囪設(shè)計規(guī)范GB50051-2002第5.5. 5條。

26、 (二) 、豎向地震作用 * 怎樣的情況下必須計算豎向地震作用,應(yīng)該了解。 抗震規(guī)范5.1.1條,或高層規(guī)程3.3.1條。 題目如徐建模擬試題一58 總體上說,烈度較高時且豎向反應(yīng)較大 的結(jié)構(gòu)才考慮豎向地震作用。豎向反應(yīng)較大, 包括軸向變形 引起較大豎向 反應(yīng)的高層建 筑或高聳結(jié) 構(gòu),以及彎曲 變形引起較大 豎向反應(yīng)的大跨度結(jié)構(gòu)或長懸臂結(jié) 構(gòu)。 8度、9度時的大跨度結(jié)構(gòu)和長懸臂結(jié)構(gòu)以及9度時的高層建筑,須計算豎向地震作用,(抗震規(guī)范 5.1.1條);怎樣的算作大跨度?怎樣的算作長懸臂?抗震規(guī)范表達(dá)得較模糊,在條文說明5.1.6條有幾句表述。 *豎向地震作用的計算方法,按變形特征分為兩種。軸向變

27、形引起較大豎向反應(yīng)的高層建筑結(jié)構(gòu),豎向地震作用的計算方法是基于反應(yīng)譜的;因彎曲變形引起較大豎向反應(yīng)的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu),豎向地震作用的計算方法是靜力法。 1 、高層建筑豎向反應(yīng)譜法 與前述底部剪力法的思路相似,為了求得每質(zhì)點的豎向地震作用,先找一個等效的單自由度體系,它的豎向地震作用等于高層建筑各質(zhì)點豎向地震作用的總和;接下來, 分開給各質(zhì)點。 總豎向地震作用 ,且 分配方式與前述底部剪力法的相似G4G3G2G1H4H2FV4FV3FV2FV1 FEVKGeq限于幅面,圖中高層結(jié)構(gòu)只畫出4個質(zhì)點 至于一個樓層的總豎向地震作用效應(yīng)向本層各構(gòu)件的分配,可按各構(gòu)件承受重力荷載代表值的比例,并宜乘

28、以增大系數(shù)1. 5。高層規(guī)程3.3.14條。 徐建模擬試題七6264 2 、水平長懸臂或大跨度結(jié)構(gòu)靜力法 重力荷載代表值 豎向地震作用1)平板型網(wǎng)架、跨度大于24m的鋼屋架鋼筋混凝土屋架, 按抗震規(guī)范5.3.2條。 2)其他大跨度結(jié)構(gòu)、水平長懸臂結(jié)構(gòu),8度0 . 2g時, 為0 . 1; 8度0 . 3g時 為0 . 15; 9度時 為0 . 2。 徐建模擬試題二1 3、煙囪豎向地震下的地震作用計算,可參見煙囪設(shè)計規(guī)范GB50051-2002第5.5. 6條。(三) 、地震作用計算中涉及力學(xué)模型的部分處理 這里是說結(jié)構(gòu)中某處的受力模式有另外特殊性時的幾點處置。 1、考慮地基變形、結(jié)構(gòu)底端并非沒

29、有位移固定支座,而對振型分解反應(yīng)譜法或按底部剪力法求得的VEKi下調(diào)。 這就是抗震規(guī)范GB50011-2001的第5.2 .7條。 符合指定條件的結(jié)構(gòu),按振型分解反應(yīng)譜法或底部剪力法求得樓層地震剪力才下調(diào)。 樓層地震剪力下調(diào)的做法共3點: (1)高寬比小于3的; (2)高寬比不小于3的; (3)下調(diào)后低于低限的,應(yīng)稍大于低限。 不僅對樓層地震剪力下調(diào),層間變形也按下調(diào)后的樓層地震剪力計算。 2、樓層地震剪力在本層的各構(gòu)件間的分配。 樓層剪力在各墻、柱間的分配,不能依照通常的平面體系思路,而是整個樓層統(tǒng)分,而且與樓蓋、屋蓋剛度密切相關(guān)。 這就是抗震規(guī)范GB50011-2001的第5.2 .6條。

30、 1)剛性樓蓋. 2)柔性樓蓋 3)中等剛性樓蓋 取上述兩種計算方法的平均值 4)一般彈性樓蓋 具體地考慮樓蓋變形 3、 單層廠房地震作用計算時的力學(xué)模型 有的可以直接按平面排架,有的按調(diào)整的平面排架,有的按空間體系;有的平面排架可以用底部剪力法,有的平面排架要用振型分解反應(yīng)譜法,等等,須考慮真實受力模式來處置。 可參見抗震規(guī)范GB50011-2001的第9章。 至此,地震作用或地震作用效應(yīng)的計算討論完畢,所討論的是純粹地震作用(或地震作用效應(yīng)) ,尚未涉及與其他荷載(永久荷載、風(fēng)荷載等) 的組合,也就是說,上面討論的是地震作用或地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值的計算。 、地震作用效應(yīng)參與的組合 地震作用效應(yīng)參與的組合,必須與恒、活、風(fēng)等荷載效應(yīng)的組合分別進(jìn)行。 地震作用效應(yīng)總是要與重力荷載代表值的效應(yīng)一起組合,地震作用效應(yīng)也可能與風(fēng)載效應(yīng)一起組合。勿將重力荷載代表值的效應(yīng)同永久荷載的效應(yīng)混為一談,重力荷載代表值不等同于永久荷載。 其次,內(nèi)力組合的設(shè)計值,不一定是最后設(shè)計值;混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計情況下,組合的設(shè)計值再經(jīng)過調(diào)整之后,才是真正最后設(shè)計值。 (一) 、組合 地震作用效應(yīng)參與組合時,主要是用于構(gòu)件截面抗震驗算的組合,也有用于抗震變形驗算的組合;這兩種組合未獲得類似基本組合 、標(biāo)準(zhǔn)

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